随着计算机视觉和虚拟现实的发展，三维模型重构问题日益成为计算机科学中的一个重要课题，3D模型广泛用于对象识别，工业自动设计，视频游戏，动画制作，数字文物档案建立，建筑物原貌恢复等方面，同时要求重构有较高的效率以实现实时计算。 目前的三维重构大多是基于体素的重构，计算的复杂程度和物体的体积成正比，不适用于体积庞大的物体，而且计算后的得到是物体表面的一系列离散的点，需要进行三角剖分才能够得到物体表面模型。如何避免内部提速的冗余计算，答案是引入可见壳的概念——计算一个没有厚度包围物体的空壳体。本文中提出的重构系统基于照片图像中物体轮廓信息(SFS——Shape from Silhouette)，生成通过物体轮廓光锥相交得到包围物体的多面体可见壳。表面网的基本单位是多边形，该多边形的所有顶点在一个经由物体轮廓边的锥体平面上。多边形的法向是该锥体平面的法向量。在得到物体表么网格模型后，可以通过计算该多边形对应于输入图像上的像素获取纹理信息，进而映射得到物体网格平面纹理值。 文中提出一系列用于多面体可见壳重构算法：(1)基于平面边池搜索技术的多面体可见壳重构算法，通过为3维点引入平面索引表搜索得到模型表面边集，为原本无序的点记录拓扑信息，根据简单的空间几何的约束关系搜索并连接彼此相关的点进而得到网格模型。同时利用共极线原理把三维计算投影到二维平面以降低求交计算的复杂度，该算法可以减少光锥向图像平面投影计算的次数，以边池搜索取代散乱点集上进行的三角剖分；(2)基于退化多边形求交的多面体可见壳模型重构，系统引入退化多边形的概念，把锥体平面的交集中不连通的部分用一个退化多边形来表示，并引入了新的基于退化多边形的求交算法，与传统多面体可见壳重构相比，该算法有以下几点创新：在图像平面以退化多边形组织投影锥体和物体轮廓的交集，把任意锥面与物体轮廓的交集归一到一个退化多边形；基于退化多边形的二维平面上多边形快速相交算法，该算法在一定程度上就是两个有序链表的合并，大大简化了先前的布尔求交计算；(3)基于光线跟踪的算法，该算法中所有通过轮廓顶点的光线和对应其它图像轮廓的光锥进行求交计算，最后得到每次求交计算得到线段的交集，该线段的顶点就认为是物体表面点，从而得到物体表面的点云。 本文提出可见壳的生成算法都是建立在无厚度的平面直线求交计算上，完全避免了对物体内部的冗余区域的计算，同时利用物体表面点集与生俱来拓扑信息，恢复物体表面的多边形网格，在一定精度范围内可以避免对散乱点集进行三角剖分，减少可见壳的生成时间并有助于实时绘制的实现。